加強(qiáng)環(huán)冷機(jī)的改進(jìn)，全面提升球團(tuán)焙燒效果

倪晉權(quán)

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司第三煉鐵總廠，安徽馬鞍山243021）

加強(qiáng)環(huán)冷機(jī)的改進(jìn)，全面提升球團(tuán)焙燒效果

倪晉權(quán)

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司第三煉鐵總廠，安徽馬鞍山243021）

針對(duì)球團(tuán)環(huán)冷機(jī)存在回轉(zhuǎn)體跑偏、隔斷門易損壞、水封漏水、熱平衡失調(diào)等問(wèn)題，從操作工藝、耐火材料的結(jié)構(gòu)、設(shè)備本身存在的問(wèn)題等方面進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)環(huán)冷機(jī)軌道加固、受料庫(kù)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、隔斷墻改進(jìn)等一系列措施加以改進(jìn)，收到良好效果。實(shí)施后效果表明，改進(jìn)后的環(huán)冷機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，鏈窯系統(tǒng)內(nèi)熱平衡狀態(tài)良好，煤氣的消耗量大幅度降低，生產(chǎn)線更加趨于穩(wěn)定。

環(huán)冷機(jī)；水封；軌道；隔斷門

1 概述

環(huán)冷機(jī)是球團(tuán)鏈窯生產(chǎn)線的三大主機(jī)之一，擔(dān)負(fù)著球團(tuán)礦的進(jìn)一步焙燒、冷卻的功能。因此如何保證環(huán)冷機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、內(nèi)部氣流、溫度等合理分配，確保球團(tuán)礦的有效氧化，是搞好環(huán)冷機(jī)維護(hù)的關(guān)鍵。

馬鋼鏈窯生產(chǎn)線的大修原計(jì)劃為2013年11月份進(jìn)行，因故推遲到2014年2月份進(jìn)行。鑒于環(huán)冷機(jī)超期服役、年久欠修，設(shè)備磨損、老化嚴(yán)重，隱患點(diǎn)多，故障頻發(fā)，為抓好對(duì)環(huán)冷機(jī)的維護(hù)，進(jìn)一步延長(zhǎng)環(huán)冷機(jī)使用壽命，提高其綜合效率，確保鏈窯生產(chǎn)線安全平穩(wěn)運(yùn)行，掌握環(huán)冷機(jī)各處的運(yùn)行狀況，分析異常現(xiàn)象制定維護(hù)對(duì)策，使環(huán)冷機(jī)在高負(fù)荷下保證長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。

2 存在的問(wèn)題及原因分析

因多種原因，2011年鏈窯大修過(guò)程中，沒(méi)有對(duì)環(huán)冷機(jī)進(jìn)行徹底改造，自2013年11月份以來(lái)，環(huán)冷機(jī)的故障不斷，特別是其回轉(zhuǎn)體跑偏現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致水封拉壞，回轉(zhuǎn)體軌道損壞、脫落以及支承輥損壞，環(huán)冷機(jī)風(fēng)箱密封損壞、臺(tái)車漏料等。故障統(tǒng)計(jì)如表1。

表1 2013年11月～2014年元月環(huán)冷機(jī)故障次數(shù)統(tǒng)計(jì)表

從統(tǒng)計(jì)情況來(lái)看，僅2013年11月、12月兩個(gè)月時(shí)間，環(huán)冷機(jī)故障就達(dá)105次，平均每天都有將近2次故障。故障率高，不僅影響生產(chǎn)，維修成本直線上升，也大大增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

圖1 2013年4～12月鏈窯生產(chǎn)線作業(yè)率折線圖

從圖1可以看出，到11月份以后，鏈窯生產(chǎn)線的作業(yè)率在明顯下降，產(chǎn)量也從10月份的19.02萬(wàn)t下降到12月份的16.8萬(wàn)t。其中環(huán)冷機(jī)的故障是制約鏈窯生產(chǎn)的決定性因素。進(jìn)一步分析認(rèn)為，解決好環(huán)冷機(jī)內(nèi)環(huán)軌道故障、處理好曲臂輪的故障、解決水封漏水問(wèn)題等是解決矛盾的關(guān)鍵所在，只要抓住主要矛盾，使環(huán)冷機(jī)的故障率下降的目標(biāo)是可實(shí)現(xiàn)的。經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析，找出了以下幾種制約環(huán)冷機(jī)運(yùn)行的主要因素：

2.1 點(diǎn)、巡檢不到位

由于環(huán)冷機(jī)是爐役后期，設(shè)備狀況很脆弱，小故障時(shí)有發(fā)生，若不加以及時(shí)處理，必然會(huì)使故障繼續(xù)擴(kuò)大。如11月下旬出現(xiàn)在大夜班的內(nèi)環(huán)水封拉壞事故，明顯就是操作工沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)而引起的事故。

2.2 設(shè)計(jì)、安裝不合理

這一點(diǎn)在環(huán)冷機(jī)的內(nèi)、外環(huán)軌道的固定螺栓設(shè)計(jì)上尤為明顯。特別是內(nèi)環(huán)軌道，受力較大，而固定軌道的螺栓只設(shè)計(jì)為M12，環(huán)冷機(jī)負(fù)荷這么大，軌道受力稍一偏大，螺栓就會(huì)被剪切，導(dǎo)致軌道固定不住，脫落后，環(huán)冷機(jī)整體失衡。環(huán)冷機(jī)70%以上的故障停機(jī)都是由此而引起的。再者，水封是一環(huán)形鋼結(jié)構(gòu)，各段溫差變化很大，受熱膨脹時(shí)，膨脹量無(wú)法釋放，導(dǎo)致接頭處焊縫炸開，漏水現(xiàn)象極為普遍。

2.3 環(huán)冷機(jī)內(nèi)部各段受熱不均

因環(huán)冷機(jī)內(nèi)部分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段，各段的溫度是不同的。Ⅰ段的溫度最高，在850℃～1200℃左右，Ⅱ段溫度在600℃～850℃，Ⅲ段溫度在250℃～600℃，Ⅳ段溫度在150℃～250℃之間。每段之間，其內(nèi)部都有隔斷門，隔斷門的作用是阻止各段之間溫度互串。由于內(nèi)部溫度高，Ⅰ、Ⅱ之間和Ⅱ、Ⅲ之間的隔斷門已燒壞，恢復(fù)較為困難，致使其內(nèi)部溫度互串，不僅影響工藝操作，也對(duì)設(shè)備運(yùn)行造成很大影響。

2.4 材質(zhì)的選擇不當(dāng)

環(huán)冷機(jī)的水封材質(zhì)選為1Cr18Ni9Ti(不銹鋼)、雖然前期的使用效果較好，但后期出現(xiàn)故障時(shí)，由于沒(méi)有專用工具，氧氣-乙炔焰無(wú)法切割，協(xié)力檢修部門無(wú)法處理（或處理很困難），檢修達(dá)不到要求。

1047 大動(dòng)脈粥樣硬化與心源性栓塞急性缺血性腦卒中特征差異對(duì)比研究 田 冰，王鐵功，楊鵬飛，尹 偉，許 兵，陳錄廣，劉 崎，劉建民，陸建平

2.5 處理故障的方法不正確

對(duì)環(huán)冷機(jī)支承輥的更換，協(xié)力部門普遍采取將新備件安裝上即可，沒(méi)有仔細(xì)找正就恢復(fù)生產(chǎn)，這樣產(chǎn)生的結(jié)果往往出現(xiàn)輥?zhàn)优c軌道不是線接觸而是點(diǎn)接觸，回轉(zhuǎn)體更容易跑偏。對(duì)內(nèi)外環(huán)水封的焊接，因水封的材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti(不銹鋼)，不容易焊接，焊接人員沒(méi)有考慮電流的大小、焊絲的選擇等，直接施焊，導(dǎo)致焊接質(zhì)量達(dá)不到要求，一周后又出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。

2.6 水封漏水現(xiàn)象突出

漏水不僅影響環(huán)境，更對(duì)設(shè)備和工藝造成很大影響。通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)，漏水主要是環(huán)冷機(jī)內(nèi)、外水封接頭處，由于受熱膨脹，膨脹量無(wú)法消除，使接頭焊縫極易炸開，雖然漏水不至造成設(shè)備停機(jī)，但對(duì)工藝影響很大，也不利于安全生產(chǎn)。

3 改進(jìn)方案及方案的實(shí)施

3.1 改進(jìn)方案

（1）針對(duì)點(diǎn)檢、巡檢不到位的情況，首先從管理上來(lái)解決。要求點(diǎn)檢員每天對(duì)環(huán)冷機(jī)檢查兩次；巡檢人員每小時(shí)巡查一次。

（2）對(duì)于設(shè)計(jì)、安裝不合理的問(wèn)題，制定的方案是將內(nèi)外環(huán)軌道的螺栓孔由原先的?14 mm擴(kuò)至?22 mm。

（4）對(duì)于水封材質(zhì)的選擇不當(dāng)、不便于現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的問(wèn)題，采取水封重新設(shè)計(jì)，材質(zhì)為Q235，加大儲(chǔ)水量，提高冷卻效果，防止環(huán)冷機(jī)受料庫(kù)的紅球進(jìn)入水封。

（5）處理故障的方法不正確，采取更換支承輥，找準(zhǔn)支承輥的中心。力爭(zhēng)使支承輥輥面與軌道成線接觸，降低回轉(zhuǎn)體跑偏的幾率。

（6）水封漏水現(xiàn)象突出，關(guān)鍵是水封設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮到水封接頭處受高溫時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力，為此，自行設(shè)計(jì)水封用的膨脹節(jié)，來(lái)消除所產(chǎn)生的應(yīng)力，確保水封接頭處不漏水。

3.2方案實(shí)施

（1）為加強(qiáng)點(diǎn)檢、巡檢的力度，立即采取措施，實(shí)行登記記錄制，制定嚴(yán)格的考核辦法，一舉扭轉(zhuǎn)了點(diǎn)檢不到位、巡檢不作為的弊病。

（2）環(huán)冷機(jī)內(nèi)、外環(huán)軌道的螺栓孔擴(kuò)至?22 mm。根據(jù)計(jì)算和了解，螺栓孔擴(kuò)至?22 mm，用M20 mm的螺栓固定軌道是勢(shì)在必行的，不然不能從根本上解決問(wèn)題。這項(xiàng)工作任務(wù)量大，鉆孔時(shí)間長(zhǎng)，將該項(xiàng)目列入大修計(jì)劃，大修前，施工人員詳細(xì)察看現(xiàn)場(chǎng)，拿出切實(shí)可行的施工方案，確認(rèn)后組織實(shí)施。

（3）制定隔斷門改造方案。原隔斷門是兩塊鑄鋼件，上部用鉸鏈固定，因高溫影響，鑄鋼件的門扭曲變形，上部固定鉸鏈的箱梁燒壞，耐材脫落，整個(gè)隔斷門坍塌了，造成環(huán)冷機(jī)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段之間直通，溫度互串。這樣環(huán)冷機(jī)內(nèi)的紅球氧化的溫度達(dá)不到要求，氧化不充分，成品球出來(lái)后，會(huì)出現(xiàn)FeO含量超標(biāo)，成品的合格率降低。改造的方法是在原隔斷門處，制作一冷卻水梁，長(zhǎng)4200 mm、寬200 mm，兩端分別固定在內(nèi)、外環(huán)的立柱上。水梁的上、下面均砌筑耐材。要求水梁下平面距離臺(tái)車面1150 mm，下平面的耐材高度為200 mm。這樣既不影響臺(tái)車的正常過(guò)料，又保證Ⅰ、Ⅱ段和Ⅱ、Ⅲ段之間溫度不互串，滿足工藝要求，還有效地解決了隔斷門燒壞的弊端。方案經(jīng)小組討論后，利用2月份的大修組織實(shí)施。

（4）重新設(shè)計(jì)水封，將原先材質(zhì)1Cr18Ni9Ti(不銹鋼)改為Q235A，加大水槽的容量，去除原先砂封，全部改為水封，將水封與受料庫(kù)的冷卻水梁間間隙控制在25 mm以內(nèi)，有效地防止環(huán)冷機(jī)的紅球進(jìn)入水槽內(nèi)。

（5）更換支承輥要找準(zhǔn)支承輥的中心。根據(jù)觀察，回轉(zhuǎn)體跑偏的原因很多，關(guān)鍵的一點(diǎn)是，在調(diào)整回轉(zhuǎn)體時(shí)，找不到回轉(zhuǎn)體的中心（臺(tái)車中心直徑為?22 m），找不到基準(zhǔn)點(diǎn)就無(wú)法調(diào)整好支撐輥。為此，委托協(xié)力單位用激光儀先找回轉(zhuǎn)體的中心，并做永久標(biāo)記，更換支撐輥時(shí)，按此中心對(duì)支撐輥加以找正，就確保了支撐輥的正確安裝。

（6）針對(duì)水封接頭處漏水的問(wèn)題，自行設(shè)計(jì)一套水封膨脹節(jié)，用焊接的方法固定在水封的接頭處，有效地抵消高溫產(chǎn)生的應(yīng)力，防止水封接頭處焊縫的炸開。利用鏈窯的大修，進(jìn)行施工，即可解決水封漏水的根本問(wèn)題。

4 實(shí)施的效果

通過(guò)以上的改進(jìn)，實(shí)施后不僅有效地解決了環(huán)冷機(jī)的跑偏和環(huán)冷機(jī)內(nèi)部熱量互串的問(wèn)題，同時(shí)徹底解決了水封漏水的弊端，使鏈窯系統(tǒng)的熱平衡更加趨于合理，生產(chǎn)更加穩(wěn)定，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

（1）社會(huì)效益

通過(guò)改進(jìn)，使環(huán)冷機(jī)故障率大大降低，自2014年3月份生產(chǎn)以來(lái)，沒(méi)有因環(huán)冷機(jī)故障而出現(xiàn)停機(jī)的狀況，提高了鏈窯生產(chǎn)線的設(shè)備作業(yè)率，為高爐的穩(wěn)定生產(chǎn)提供了有力的支撐。

（2）直接經(jīng)濟(jì)效益

環(huán)冷機(jī)內(nèi)外環(huán)水封原來(lái)的材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti (不銹鋼)，通過(guò)改進(jìn)，采用Q235A的材質(zhì)，大大降低了制造成本，僅此一項(xiàng)就節(jié)約制造費(fèi)約60萬(wàn)元；回轉(zhuǎn)體的軌道螺栓孔擴(kuò)大后，采用M20的螺栓固定，自2015年3月份生產(chǎn)以來(lái)，基本上沒(méi)有出現(xiàn)軌道脫落的現(xiàn)象，與同期相比，每月節(jié)約備件費(fèi)50多萬(wàn)元。同時(shí)使鏈窯的生產(chǎn)線更加穩(wěn)定順行，設(shè)備作業(yè)率明顯提高，產(chǎn)量也有較大幅度上升；成品球的合格率也從原先的80%左右，提高了10多個(gè)百分點(diǎn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上的努力，有針對(duì)性地采用了技術(shù)改進(jìn)方法，達(dá)到了我們的預(yù)期目標(biāo)，收到良好的效果，也得到生產(chǎn)方的認(rèn)可。

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Upgrading Transformation of the Circular Cooler to Improve the Baking Effect of Ore Pellets

NI Jinquan
(The No.3 Ironmaking Works of Maanshan Iron and Steel Co.,Ltd.,Maanshan,Anhui 243021,China)

The problems of the revolving mechanism running off-track,damage of the partition door,leakage of water sealing and thermal misbalance in the pellet circular cooler were analyzed from the aspects of operation process,refractory structure and the equipment itself.Good results were achieved after taking improvement measures including reinforcement of the cooler tracks,optimization of incoming material structure and modification of the partition door.The upgraded circular cooler has operated stably,thermal balance has been obtained in the chain oven,gas consumption significantly reduced and the production line run more steadily.

circular cooler;water sealing;track;partition door

TF046

B

1006-6764(2015)05-0071-03

2015－03－06

倪晉權(quán)（1966-），男，1989年畢業(yè)于沈陽(yáng)冶專機(jī)械專業(yè)，工程師，現(xiàn)從事設(shè)備管理工作。